Smart Building: definizione e concetti chiave

Smart Building: definizioni e concetti chiave

Fra i vari significati che attribuiamo al termine green, relativamente all’abitare e al costruire le case del futuro l’approccio definito dal termine smart (intelligenza) ha un ruolo centrale.

Il concetto di Casa green

Una casa green è una casa che consuma meno energia perché con “intelligenza” ne ottimizza l’utilizzo e migliorando il confort per chi la occupa.

Un esempio? Se non sei in casa un sensore spegne il raffrescamento che hai dimenticato acceso.

Questo sistema di spegnimento con sensore di presenza è un livello davvero minimo di “smart building”, un entry level, per capirci. Impianti che sono collegati fra loro e che consentono una gestione efficiente dei vari flussi di energia. Il gigantesco tema della sicurezza, dell’antincendio, della sorveglianza, fino ad arrivare a strumenti che consentono di monitorare lo stato di salute dell’intera struttura dal punto di vista dei carichi e del consolidamento statico.

Lo Smart Building Report del Politecnico di Milano

Questo primo elaborato ha l’obiettivo di sintetizzare il risultato delle analisi svolte dal Politecnico di Milano per redigere lo “Smart Building Report”, in modo da presentare l’argomento in modo completo.

I grafici e molte considerazioni sono presi direttamente dal Report, così come i vari step che affronteremo:

  • Inquadrare il contesto di riferimento degli Smart Building, fornendo un breve cenno storico dell’origine e dell’evoluzione di questo fenomeno ed illustrandone i presupposti di base.
  • Fornire una definizione operativa di Smart Building che consenta di fare chiarezza sul concetto.
  • Analizzare ogni componente del concetto di Smart Building, con un focus sui principali benefici, rischi e funzionalità di uno Smart Building.
  • Realizzare una valutazione del mercato degli Smart Building in Italia, che consentirà di stimare il valore degli investimenti per tecnologia e per categoria nel nostro paese.

Il patrimonio immobiliare europeo

Gli edifici sono responsabili di circa il 40% dell’energia consumata e del 36% delle emissioni di CO2 nell’Unione Europea, rappresentando quindi il maggior comparto per consumo di energia.

Questo perché circa il 35% degli edifici presenti nell’UE ha più di 50 anni e quasi il 75% di essi è considerato energeticamente inefficiente.
Considerando che le nuove costruzioni rappresentano solo l’1% del parco edilizio esistente (percentuale che varia in funzione del paese), è facile capire perché la riqualificazione edilizia sia fondamentale per raggiungere gli obiettivi energetici prefissati dall’Unione Europea.

Come riportato dal Politecnico di Milano nel Report, infatti, si stima che la riqualificazione edilizia del parco immobiliare esistente possa arrivare a ridurre del 5-6% i consumi primari di energia, a livello Europeo, con una conseguente riduzione delle emissioni di anidride carbonica pari al 5%, senza contare la crescita economica, in particolare nel settore dell’edilizia, che contribuisce per il 9% al PIL Europeo e che conta oltre 18 milioni di posti di lavoro, soprattutto nelle Piccole e Medie Imprese (PMI), che si stima generino circa il 70% del volume di affari legato al mercato dell’edilizia in Europa.

La nascita del concetto di Smart Building

L’origine del concetto di Smart Building può essere fatta risalire alla fine del 1800, negli Stati Uniti, dall’idea di “building automation“, quando nel 1880 fu inventato il primo termostato con l’obiettivo di regolare il funzionamento di sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria), migliorando il comfort degli occupanti di un edificio.

Nel 1984 si parla per la prima volta di intelligent building, quando in un articolo, il New York Times lo definì come “a marriage of two technologies: old-fashioned building mana- gement and telecomunications”, (un matrimonio tra due tecnologie: il vecchio building management e le telecomunicazioni).

Con l’introduzione dei primi computer nel campo del facility management, nacquero i primi Building Management System (BMS) per facilitare il monitoraggio e il controllo degli impianti.

All’inizio del nuovo millennio, con la diffusione dei sistemi che permettono di utilizzare i dati raccolti dagli impianti per ottimizzare il funzionamento degli edifici, iniziò a delinearsi il moderno concetto di Smart Building, anche se in un’accezione più semplificata rispetto a quella che utilizziamo oggi.

La definizione di Smart Building oggi

Con il termine Smart Building, oggi, si intende un edificio i cui gli impianti sono gestiti in maniera intelligente ed automatizzata, attraverso l’adozione di una infrastruttura di supervisione e controllo degli impianti stessi, al fine di ottimizzare il consumo energetico, il comfort e la sicurezza degli occupanti, e garantendone inoltre l’integrazione con il sistema elettrico di cui l’edificio fa parte.

Da questa definizione emergono 4 elementi chiave:

  1. Building devices & solutions (cosiddetti «impianti»): elemento che comprende diversi impianti e tecnologie, presenti all’interno del building: tecnologie di generazione di energia, di efficienza energetica e safety&security, impianti che provvedono al comfort ed alla sicurezza degli occupanti.
  2. Automation technologies: elemento che comprende la sensoristica connessa agli impianti «building devices & solutions» sopra descritti nalizzata alla raccolta dati, e gli attuatori che impartiscono sugli impianti i comandi elaborati dalle «piattaforme di controllo e gestione».
  3. Piattaforme di controllo e gestione: elemento che comprende i software di raccolta, elaborazione e analisi dei dati acquisiti dalla sensoristica installata sugli impianti.
  4. Connectivity: elemento che comprende i mezzi di comunicazione, wireless o cablati, che permettono la comunicazione tra sensori, attuatori e la piattaforma di controllo e gestione.

I 4 elementi chiave di uno smart building

I Benefici e i Rischi di uno Smart Building

Stando al Report del Politecnico, i benefici connessi allo Smart Building si dividono in:

  • Hard benefit: il risparmio energetico, l’ottimizzazione della produttività, la manutenzione predittiva e l’aumento del valore degli immobili. Si tratta di benefici quantificabili in termini monetari.
  • Soft benefit: il comfort, la sicurezza, la sostenibilità ambientale (tramite anche l’elettrificazione dei consumi), l’interoperabilità. Si tratta di benefici non quantificabili direttamente in termini monetari.

Per quanto riguarda i rischi, i più rilevanti sono quelli connessi alla privacy dei dati e alla cybersecurity.

 

Gli impianti di uno smart building

I benefici legati al vivere in una casa smart sono garantiti dagli impianti che ne regolano il funzionamento e dai servizi ad essi associati. Possono essere suddivisi in 3 grandi categorie:

  1. Energia: rappresentata dalle tecnologie di generazione e generazione dell’energia.
  2. Sicurezza: rappresentata dagli impianti per prevenire e gestire l’incolumità degli occupanti (safety) e gli impianti per garantire la sicurezza degli occupanti (security).
  3. Comfort: che include i sistemi che migliorano le condizioni ambientali degli occupanti.

Vediamoli schematizzati in questo riquadro e nel successivo, dedicato nello specifico ai servizi che gli impianti di uno smart building forniscono.

Conclusioni

Nel 2018, il volume di affari legato al mercato degli Smart Building in Italia ha raggiunto i 3,6 miliardi di euro, suddivisi quasi equamente tra le 3 componenti principali (Building devices and solutions, automation technologies e piattaforme di gestione e controllo).
Nonostante il valore assoluto degli investimenti risulti significativo, la strada per arrivare all’automazione degli edifici nelle nostre città risulta ancora lunga.

Resta indubbio il vantaggio di optare per queste soluzioni sia per quanto riguarda le nuove costruzioni che per il recupero del patrimonio immobiliare esistente.

La riqualificazione in ottica “Smart” comporta indubbi vantaggi non solo dal punto di vista ambientale, grazie al drastico calo dei consumi energetici, ma anche economico, generando un incremento del valore dell’immobile oggetto dell’intervento, con conseguente incremento del valore dei contratti di affitto e una riduzione dei costi di manutenzione.

Se desideri iniziare a progettare la tua casa dei sogni o vuoi migliorare quella in cui abiti, scrivi nei commenti quali sono i sistemi e gli elementi che ritieni più importanti per te e la tua famiglia, per quanto riguarda la sicurezza, il risparmio e il comfort.

 

Fonti: Smart Building Report, Politecnico di Milano

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